안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
전기·전자
Q. 정수기는 어떤 원리로 따뜻한물이 바로 나오는 건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.온수는 정수기 온수통 둘레에 벤드히터로 가열을 합니다.온도는 바이메탈을 이용해서 설정온도가 올라가면 회로가 끊어지고 식으면 다시붙는 방법으로 온도를 유지 합니다.
화학
Q. 액화질소란 무엇이고 어디에 사용되는지 궁굼 합니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.액화질소(N2)는질소기체를 질소기체의 끓는점 -196℃이하로 낮춰 질소를 액체상태로 만든 물질을 말합니다. 액화질소는 -196℃ 이므로 상온에 놔두면 부글부글 끓며 다시 기체상태의 질소로 돌아가려고 합니다. 액화질소는 드라이아이스와 더불어 무언가를 급속으로 냉동시키는데 사용됩니다.아니면 사람의 난자나 정자를 보관하는데 쓰이기도 합니다.
화학
Q. 불을끌때 뜨거운 물에 더 빨리 꺼진다고 하는데 어떤 과학적 원리가 있는지 궁금해요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.물이 불을 끄는 원리는 물이 끓어서 수증기가 되고, 이 수증기가 산소의 유입을 막아서 불이 더이상 타지 못하게 하는겁니다.아시다시피 물은 100도씨에서 수증기로 기화되지요.찬물을 불에 뿌리면 100도씨까지 온도가 상승되었다가 수증기로 변해야 하므로, 100도씨 근처의 뜨거운 물보다 시간이 더 걸리겠지요.그래서 뜨거운 물이 찬물보다 불을 더 빨리 끌수 있습니다.
화학
Q. 태양광 에너지에 대해 장점과 단점이 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.장점은 태양광은 태양빛 에너지를 이용하여 전기를생산하기 때문에 지속 가능한 친환경 에너지로 환경 오염이나 탄소 배출을 하지 않는 뛰어난 장점을 가진 무한한 발전이 가능하답니다!또한, 컴퓨터나 스마트폰을 이용해서 편리하게 관리 및 확인이 가능하며,태양광 에너지 설비에 대해 정비가 많이 필요 없어 유지 보수가 저렴하고 좋습니다.긴 수명과 함께 미래에 단가가 계속 낮아져 저렴한 에너지로 발전할 수 있을 거라고 해요.단점은 산이 많은 우리나라의 지형 때문에 많은 설치가 힘들고 조건이 까다로운 경우가 있으니 알고 계셔야 합니다.그렇기 때문에 설치를 위해선 나무를 베는 행동이 필요하며 단점으로 작용합니다
기계공학
Q. 정수기에서 찬물이 바로 나오는 원리가 궁굼 합니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.정수기 내부엔 물탱크가 있고 냉수통이 따로 설치되어 있으며 냉수는 냉장고처럼 압축기를 사용해 냉수통 자체에 냉매가 흐르도록 해서 물을 설정한 온도까지 차갑게 하는 원리로 되어 있습니다처음에 구입해서 바로 사용하면 찬물이 나오지 않습니다그냥 보통물이 나오게 되죠 시간이 지나 물이 차가와지고 그때가 되서야 냉수가 나오게 됩니다
화학
Q. 미용실 펌 약은 어떤 성분이길래 머리가 유지되는건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.펌약 성분이 무엇인지부터 알아야 하는데요. 펌약은 알칼리 성분의 물질이 들어가있는데, 이러한 알칼리 성분의 물질은 우리의 머리카락의 시스테인을 환원시켜 이황화 결합을 끊는 것입니다. 이와같이 이황화 결합을 끊은 채로 롯드를 사용해서 머리카락을 말면 머리카락의 탄성을 잃은 채로 그 모양대로 유지되게 됩니다.
전기·전자
Q. 풍력 발전기는 어떤 원리로 전기를 생산 하는 건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.풍력발전기 원리를 말씀드리면 패러데이 법칙과 비슷합니다.자석을 움직일 때 전류가 흐르게 되는데, 코일에 자석을 넣었다 빼는 과정을 반복함으로써 자기장에 변화가 생기고 전압이 발생합니다.이 상황에서 구리로 된 도선이 많거나 자석이 들어갔다 나가는 속도가 빠르면 전압은 더 커집니다.여기에서 발/전/기는 풍력을 이용하여 넣고 빼는 과정을 대신한다고 볼 수 있습니다.날개와 변속장치, 발/전/기로 구성되어 있는데 날개는 바람으로 인해 회전되고 여기에서 발생한 힘이 변속장치에 전달되어 발전기를 작동시킵니다.
화학
Q. 물에서 수소 분리는 방식이 궁금합니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.전기분해를 통해 물을 수소와 산소로 분리하는 것입니다. 물에서 수소를 분리하면 부산물로 산소만 발생하기 때문에, 온실가스를 전혀 배출하지 않는 가장 친환경적인 방법입니다. 하지만 물을 전기분해할 때 들어가는 에너지의 60%만 수소로 얻을 수 있기 때문에, 이 방법은 에너지 생산량보다 소비량이 많아경제성이 없읍니다.즉 (+) 극은 전자를 가져갑니다. 즉, 물에서 전자를 빼앗으므로 물이 산화됩니다.물이 산화되는 반응식은 다음과 같아요.2H_2O>4H++O2+4e−산소(O2)가 생깁니다.(-)는 전자를 주므로 물이 환원됩니다.반응식은 다음과 같아요.2H2O+2e−→2OH−+H2 수소(H2)가 생깁니다.
기계공학
Q. 반도체 칩은 왜 항상 검은 색인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.검정색은 열 흡수도 잘 하지만 반면에 방출도 잘 합니다.내부에서 발생한 열을 방출 잘하는 재료로 다른 색에 비해서 유리합니다.
지구과학·천문우주
Q. 바다의 밀물과 썰물은 어떻게 일어나는 건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.밀물과썰물발생하는이유 로는 태양과 달의 인력에 의해 발생한다고 볼수 있는데요.사실상 태양의 인력의 경우거리가 멀어 영향력이 저고,대부분 달의 인력에 의해서 생기고인력이 바닷물을 잡아 당기게 되고 다시금 지구의 원심력에 의해서 달의반대편으로 바닷물이 쏠리게 되죠.이렇게 바다물의 높이가 높아지고,낮아지게 된다는 것이랍니다.